高二物理万有引力定律教案2
《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇
《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇不注意道"理",只是死记硬背几个结论,是学不好物理的。
为了帮你把握这个重要阶段,本文库高二频道整理了《《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇》希望对你有帮助!!【《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇篇一】教学目标1、知识与技能(1)了解地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系,计算地球质量;(2)行星绕恒星运动、卫星的运动的共同点:万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力,会用万有引力定律计算天体的质量;(3)了解万有引力定律在天文学上有重要应用。
2.过程与方法:(1)培养学生根据数据分析找到事物的主要因素和次要因素的一般过程和方法;(2)培养学生根据事件的之间相似性采取类比方法分析新问题的能力与方法;(3)培养学生归纳总结建立模型的能力与方法。
3.情感态度与价值观:(1)培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;(2)体会物理学规律的简洁性和普适性,领略物理学的优美。
教学重难点教学重点地球质量的计算、太阳等中心天体质量的计算。
教学难点根据已有条件求中心天体的质量。
教学工具多媒体、板书教学过程一、计算天体的质量1.基本知识(1)地球质量的计算①依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即②结论:只要知道g、R的值,就可计算出地球的质量.(2)太阳质量的计算①依据:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时,行星与太阳间的万有引力充当向心力,即②结论:只要知道卫星绕行星运动的周期T和半径r,就可以计算出行星的质量.2.思考判断(1)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力.(×)(2)绕行星匀速转动的卫星,万有引力提供向心力.(√)(3)利用地球绕太阳转动,可求地球的质量.(×)3.探究交流若已知月球绕地球转动的周期T和半径r,由此可以求出地球的质量吗能否求出月球的质量呢【提示】能求出地球的质量.利用为中心天体的质量.做圆周运动的月球的质量m在等式中已消掉,所以根据月球的周期T、公转半径r,无法计算月球的质量.二、发现未知天体1.基本知识(1)海王星的发现英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶根据天王星的观测资料,利用万有引力定律计算出天王星外"新"行星的轨道.1846年9月23日,德国的加勒在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星--海王星.(2)其他天体的发现近100年来,人们在海王星的轨道之外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.2.思考判断(1)海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.(√)(2)科学家在观测双星系统时,同样可以用万有引力定律来分析.(√) 3.探究交流航天员翟志刚走出"神舟七号"飞船进行舱外活动时,要分析其运动状态,牛顿定律还适用吗【提示】适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合,成功分析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动以及天体的运动都是适用的.三、天体质量和密度的计算【问题导思】1.求天体质量的思路是什么2.有了天体的质量,求密度还需什么物理量3.求天体质量常有哪些方法1.求天体质量的思路绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动,做圆周运动的天体(或卫星)的向心力等于它与中心天体的万有引力,利用此关系建立方程求中心天体的质量.2.计算天体的质量下面以地球质量的计算为例,介绍几种计算天体质量的方法:(1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,半径为r,根据万有引力等于向心力,即(2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得(3)若已知月球运行的线速度v和运行周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得(4)若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据物体的重力近似等于地球对物体的引力,得解得地球质量为3.计算天体的密度若天体的半径为R,则天体的密度ρ误区警示1.计算天体质量的方法不仅适用于地球,也适用于其他任何星体.注意方法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的质量.2.要注意R、r的区分.R指中心天体的半径,r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例,若绕近地轨道运行,则有R=r.例:要计算地球的质量,除已知的一些常数外还需知道某些数据,现给出下列各组数据,可以计算出地球质量的有哪些()A.已知地球半径RB.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度vC.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期TD.已知地球公转的周期T′及运转半径r′【答案】ABC归纳总结:求解天体质量的技巧天体的质量计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力充当向心力,列出有关方程求解的,因此解题时首先应明确其轨道半径,再根据其他已知条件列出相应的方程.四、分析天体运动问题的思路【问题导思】1.常用来描述天体运动的物理量有哪些2.分析天体运动的主要思路是什么3.描述天体的运动问题,有哪些主要的公式1.解决天体运动问题的基本思路一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动,所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供,所以研究天体时可建立基本关系式:2.四个重要结论设质量为m的天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动以上结论可总结为"越远越慢,越远越小".误区警示1.由以上分析可知,卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的质量无关,仅由被环绕的天体的质量M和轨道半径r决定.2.应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件,如地球的公转周期是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为9.8m/s2.例:)据报道,天文学家近日发现了一颗距地球40光年的"超级地球",名为"55Cancrie",该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480(1),母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同,"55Cancrie"与地球均做匀速圆周运动,则"55Cancrie"与地球的()【答案】B归纳总结:解决天体运动的关键点解决该类问题要紧扣两点:一是紧扣一个物理模型:就是将天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特征,即天体(或卫星)的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论:在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中,只有周期的值随着轨道半径的变大而增大,其余的三个都随轨道半径的变大而减小五、双星问题的分析方法例:天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)归纳总结:双星系统的特点1.双星绕它们共同的圆心做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变;2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;3.双星系统中每颗星的角速度相等;4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.【《万有引力定律》高二物理必修二教案范文2篇篇二】教学目标知识目标:1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
高中物理 6.3《万有引力定律》教案2 新人教版版必修2
6.3 万有引力定律★新课标要求(一)知识与技能1、了解万有引力得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、理解地面上物体所受的重力与天体间的引力是同一性质的力,即服从平方反比定律的万有引力。
记住引力常量G 并理解其内涵。
4、要在思路上明确牛顿是在椭圆轨道下证明了万有引力定律。
(二)过程与方法1、翻阅资料详细了解牛顿的“月――地”检验。
2、根据前面所学内容推导万有引力定律的公式以加深记忆,理解其内容的含义。
(三)情感、态度与价值观通过学习认识和借鉴科学的实验方法,充实自己的头脑,更好地去认识世界,提高科学的价值观。
★教学重点掌握万有引力定律的建立过程,掌握万有引力定律的内容及表达公式★教学难点1、对万有引力定律的理解.2、使学生能把地面上的物体所受的重力与天体间的引力是同性质的力联系起来 ★教学片段(二)进行新课1、月-地检验教师活动:引导学生阅读教材“月-地检验”部分的内容,投影以下数据:地面附近的重力加速度g =9.8m/s 2,月球绕地球运动的周期为27.3天,地球半径为R =6.4×106m ,试利用教材提供的信息,通过计算,证明课本上提出的假设,即地球对月球的力与地球使苹果自由下落的力的是同一种力,都遵守“反平方”的规律。
学生活动:阅读课文,从课文中找出必要的信息,在练习本上进行定量计算。
教师活动:投影学生的证明过程,一起点评。
设质量为m 的物体在月球的轨道上运动的加速度(月球公转的向心加速度)为a ,则ω2r a =,Tπω2=,r =60R , 得 22460TR a π= 代入数据解得 g a 26013600180.9=⨯= 点评:引导学生定量计算,用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,增强学生的理性认识。
2、万有引力定律教师活动:引导学生阅读教材,思考问题:1、把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间,你觉得合适吗?发表自己的见解。
高二物理必修二《万有引力定律》教案
高二物理必修二《万有引力定律》教案【导语】高二时孤身奋斗的阶段,是一个与寂寞为伍的阶段,是一个耐力、意志、自控力比拚的阶段。
但它同时是一个厚实庄重的阶段。
由此可见,高二是高中三年的关键,也是最难把握的一年。
为了帮你把握这个重要阶段,无忧考网高二频道整理了《高二物理必修二《万有引力定律》教案》希望对你有帮助!!【篇一】教学目标知识目标:1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵守相同的规律能力目标:1、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2、训练学生透过现象(行星的运动)看本质(受万有引力的作用)的判断、推理能力德育目标:1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,渗透科学发现的方*教育。
2、培养学生的猜想、归纳、联想、直觉思维能力。
教学重难点教学重点:月――地检验的推倒过程教学难点:任何两个物体间都存在万有引力教学过程(一)引入:太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力,,这个力使行星不能飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体离不开地球呢?是否是由于地球对物体的引力造成的呢?若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小,可是地面上的物体距地面很远时受到地球的引力似乎没有明显减小。
如果物体延伸到月球那里,物体也会像月球那样围绕地球运动。
地球对月球的引力,地球对地面上的物体的引力,太阳对行星的引力,是同一种力。
你是这样认为的吗?(二)新课教学:一.牛顿发现万有引力定律的过程(引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路)假想――理论推导――实验检验(1)牛顿对引力的思考牛顿看到了苹果落地发现了万有引力,这只是一种传说。
但是,他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。
牛顿经过长期观察研究,产生如下的假想:太阳、行星以及离我们很远的恒星,不管彼此相距多远,都是互相吸引着,其引力随距离的增大而减小,地球和其他行星绕太阳转,就是靠劂的引力维持。
高中物理 6.3 万有引力定律教学设计 新人教版必修2
万有引力定律【教材来源】高中物理教科版必修二第三章第二节(P45-48)【教材分析】1、万有引力定律这一节承上启下,承接上章匀速圆周运动,开启之后要学习应用人造卫星,宇宙速度的运动规律。
2、万有引力定律这一节是本章的核心,这节内容是对上一节“天体运动”的进一步推演,也是后面教学万有引力定律的应用的基础,是本章的教学重点。
3、教材在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,建立适当的模型,让学生以自己现有的知识基础,再现“发现”万有引力定律的过程。
【学情分析】1.高一学生已经学习了牛顿的三大运动定律、圆周运动的知识、开普勒三定律,已经积累了一定的知识。
理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。
2. 在上一节中,学生学习了日心说和地心说,并了解了开普勒三定律,学生对天体运动的研究产生了极大的兴趣和求知欲。
3.另一方面我国在航天事业上成就突出,捷报频传,极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。
【教学目标】一、知识与技能1.理解万有引力定律的推导思路和过程。
2.理解掌握万有引力定律的内容及表达公式,知道万有引力定律得出的意义。
3.知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。
4.了解万有引力常量。
二、过程与方法1、在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、推理论证和推广等方法。
2、培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
三、情感态度与价值观1.学习科学家们谦逊的美德,使学生在学习中互相协作、互相借鉴,培养团队精神。
2.认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性,培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。
3.学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神,培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。
【教学重点】1.万有引力定律的推导思路和过程。
2.万有引力定律的内容及表达公式。
【教学难点】1.对万有引力定律及物体间距离的理解。
(新课标)高中物理第六章第三节万有引力定律教案新人教版必修2
第三节万有引力定律教学目标:1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导。
3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。
教学重点:1、万有引力定律的推导。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
教学难点:1、用数学公式描述万有引力定律。
2、计算万有引力时物体间距离的含义。
教学方法:1、对万有引力定律的推导-采用分析推理、归纳总结的方法。
2、对疑难问题的处理-采用讲授法、例证法。
教学用具:卡文迪许扭秤模型。
教学过程:(一)引入新课上节课讲述了开普勒定律是描述天体运动的基本规律,回答了行星怎样运动的问题,(提问)行星为什么这样运动是这节课要研究的问题。
(二)新课教学一、万有引力定律的推导首先让我们回到牛顿的年代,从他的角度进行一下思考吧。
当时“日心说”已在科学界基本否认了“地心说”,如果认为只有地球对物体存在引力,即地球是一个特殊物体,则势必会退回“地球是宇宙中心”的说法,而认为物体间普遍存在着引力,可这种引力在生活中又难以观察到,原因是什么呢?(学生可能会答出:一般物体间,这种引力很小。
如不能答出,教师可诱导。
)所以要研究这种引力,只能从这种引力表现比较明显的物体——天体的问题入手。
当时有一个天文学家开普勒通过观测数据得到了一个规律:所有行星轨道半径的3次方与运动周期的2次方之比是一个定值,即开普勒第其中m为行星质量,R为行星轨道半径,即太阳与行星的距离。
也就是说,太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。
而此时牛顿已经得到他的第三定律,即作用力与反作用力大小相等,方向相反。
用在这里,就是行星对太阳也有引力。
同时,太阳也不是一个特殊物体,它用语言表述,就是:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
这就是牛顿的万有引力定律。
如果改其中G为一个常数,叫做万有引力恒量。
(视学生情况,可强调与物体重力只是用同一字母表示,并非同一个含义。
高中物理6.3 万有引力定律教案新人教版必修2
6.3 万有引力定律一、教学目标1、了解万有引力定律得出的思路和过程;2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;3、掌握万有引力定律,能解决简单的万有引力问题。
二、重点难点 重点:万有引力定律的推导及表达公式;难点:万有引力定律的理解及应用。
三、巩固练习1、关于万有引力定律的正确说法是( )A.天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离平方成反比C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用2、下列说法正确的是( )A.万有引力定律是卡文迪许发现的B. 221r m m G F =中的G 是一个比例常数,是没有单位的C.万有引力定律只是严格适用于两个质点之间D.两物体引力的大小与质量成正比,与此两物间距离平方成反比3、如图所示,两球的半径远小于R ,而球质量均匀分布,质量为1m 、2m ,则两球间的万有引力大小为( )A .2121R m m G B.2221R m m GC.()22121R R m m G + D.()22121R R R m m G ++4、引力常量很小,说明了( )A.万有引力很小B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力,是因为它们的质量很小D.只有当物体的质量大到一定程度时,物体之间才有万有引力5、下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是( )A.只适用于天体,不适用于地面物体B.只适用于质点,不适用于实际物体C.只适用于球形物体,不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间6、如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力,行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力,万有引力提供行星圆周运动的向心力7、地球的质量为5.89×1024kg ,月球的质量是7.27×1022kg.月球表面到地球的距离是3.84×108m.月球的半径为 1.68×106m ,则月球表面上质量为60kg 的人,受到地球的引力为 ,受到月球的引力为 。
高中物理 6.3《万有引力定律 》教案 新人教版必修2
《万有引力定律》教案一、教学目标①知识与技能② A.叙述牛顿之前科学家对地球和太阳引力的研究(表述)B.结合圆周运动分析,建立行星绕日运动的规律(应用)C.通过对引力规律的推广,建立万有引力定律,写出数学表达式(应用)D.说出万有引力常量的大小和单位(标识)E.运用万有引力定律,解决简单的实际问题(应用)F.叙述万有引力定律的认识论意义(表述)③过程与方法A.认识科学的探究方法:猜想——证明——检验。
B.通过合作学习,锻炼自主、探究、合作学习方法C. 尝试发表自己的见解,能与同组成员及组间成员进行交换意见能协调本组成员对存在的问题作出回答,通过讨论学习锻炼人际交往能力④情感态度与价值观A.注意万有引力定律形成过程,认可并赞同各位科学家的贡献(接受)B.对人类认识万有引力定律过程作出自己的评价,掌握科学的研究方法(反应)C.正确评价万有引力定律,并能运用解决实际问题(信奉)④人际交往A.在课堂中充分参与,敢于发表自己的见解(参与)B.能与同组成员及组间成员进行交换意见(交流)C.能协调本组成员对存在的问题作出回答(合作)基于学生的学科知识水平、能力水平及个人常识,在完成教学大纲的要求下对本课的重点与难点作了如下处理:二、重点、难点①重点:A.强调人类对天体运动的认识过程,牛顿发现万有引力定律的思路B.理解万有引力定律的含义(万有与引力)并能正确运用②难点:A.牛顿证明万有引力定律的思路基于以上的学生特点特制定以下的教学方法。
三、教学方法问题教学法,同时使用讨论法和演示法。
四、教学仪器多媒体设备,演示实验设备五、教学设计六、课后反思:1.个人认为成功之处:我认为本课在定位上还是比较准确的,能抓住学生的特点及当前的课改趋势,而且积极的加入到课改的队伍中。
通过自己不断的学习新的教学理论、理念,不断的研究学生的心理、生理特征。
从学生的角度去分析问题,一切从学生出发,从学生的需求出发,站在学生的角度去考虑问题。
高中物理《万有引力定律》教案
高中物理《万有引力定律》教案一、教学目标1.知识与技能:o理解万有引力定律的内容,掌握其数学表达式F=G(m1m2)/r^2。
o了解万有引力定律的推导过程,知道万有引力常量G 的含义和测定方法。
o能够运用万有引力定律解释一些天文现象,如行星运动和卫星绕行星运动等。
2.过程与方法:o通过实验和理论推导,让学生感受万有引力定律的存在和重要性。
o引导学生通过逻辑推理和数学计算,深入理解和应用万有引力定律。
3.情感态度与价值观:o激发学生对万有引力定律的兴趣,培养学生的科学思维和探究精神。
o通过小组合作和讨论,培养学生的团队协作和沟通能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:万有引力定律的理解和应用。
2.教学难点:万有引力定律的推导和复杂问题的分析。
三、教学准备1.实验器材:行星模型、弹簧测力计、细线等。
2.多媒体课件:包含万有引力定律的定义、推导过程、应用案例、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引出万有引力定律的主题。
o提问学生:“天体之间为什么会相互吸引?它们之间的引力与什么因素有关?”激发学生的好奇心和探究欲望。
2.新课内容讲解o万有引力定律的内容:解释万有引力定律的内容,即任何两个物体之间都存在引力,这个引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
o万有引力定律的数学表达式:推导并解释万有引力定律的数学表达式F=G(m1m2)/r^2,强调引力常量G 的含义和测定方法。
o万有引力定律的推导过程:通过回顾牛顿第二定律和天体运动规律,引导学生理解万有引力定律的推导过程,知道万有引力是如何从天体运动规律中推导出来的。
3.实验探究o设计并进行实验,验证万有引力定律的正确性。
可以让学生使用行星模型、弹簧测力计、细线等器材,通过测量不同距离下两个物体之间的引力,验证万有引力定律的关系。
o引导学生分析实验数据,绘制图像,如F-1/r^2 图像等,进一步验证万有引力定律的正确性。
物理:6.2万有引力定律 教案(新人教版必修2)
6.2万有引力定律主备人:贾宝善审核人: 备课时间:授课时间:【三维目标】知识与技能:1、理解万有引力定律的推导思路和过程。
2、理解并掌握万有引力定律。
3、知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。
过程与方法:1、认识科学研究活动中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性,培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力;2、结合“月-地检验”通过思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。
情感态度与价值观:1、学习科学家们谦逊美德,使学生学习中互相协作、互相借鉴,培养团队精神。
2、认识天文观测、分析推理、归纳总结等科学意识和方法的重要性,培养学生尊重客观事实并透过现象看本质的认识观。
3、学习科学家们坚持不懈、勇往直前和一丝不苛的工作精神,培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质;【教学重点】1、万有引力定律的推导思路和过程。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
【教学难点】1、对万有引力定律的理解;2、对万有引力的理解:任意物体间都有万有引力作用。
3、计算万有引力时物体间距离的含义。
【知识链接】(1)开普勒第一定律:(2)开普勒第二定律:(3)开普勒第三定律:【学习过程】一、太阳对行星作用力大小和哪些因素有关,满足什么关系?(1) 行星的向心力等于(2) 天文观测到行星周期T ,则v= 代入上式得F=(3) 根据开普勒第三定律k Ta 23代入上式得 (4) 上式中 对太阳系中任何行星都相同,因而结论: 。
二、行星对太阳的引力问题:引力是不是只与这些因素有关呢?三、太阳和行星之间引力F 大小表达式应该如何?四、任意物体间的吸引都有平方反比的关系———解放思想,大胆推广我们可以大胆地把以上结论推广到宇宙中的一切物体之间。
牛顿就这样地将之推广了,具有划时代意义的万有引力定律问世了。
五、万有引力定律1、万有引力定律内容:2、公式:3、万有引力恒量:英国物理学家较准确地得出了G的数值,G= Nm2/kg24、万有引力定律的理解(1)万有引力存在于物体之间。
高中物理 万有引力定律教学设计 新人教版必修2
《万有引力定律》教学设计一、学习者分析(一)学习者起始知识技能分析刚刚学完行星运动,通过史事了解了人们对天体运动的认识过程,知道开普勒发现的三条定律;前一章学习了曲线运动,从而知道圆周运动需要向心力,能够用角速度、线速度、周期等物理量描述圆周运动,并且能够用牛顿第二定律分析圆周运动的向心力和向心加速度。
但是在上述物理理论基础上运用数学工具得到太阳与行星之间引力的数学关系,尚存在一定的困难,因此建立万有引力的表达式将成为本节课的难点。
根据皮亚杰的图式理论,所有被习得的技能组织成一个联系的网络——知识图式,而且这个网络中存在着空格,原有的图式结构决定学习者学习过程中对空格的填充方式和内容。
(二)学习者学习过程方法的分析在学习质点和牛顿第一定律时,学习者了解了在物理学习的过程中,为了简化问题会用到理想的物理模型。
然而这种外显行为还没有内化成学习者的内在知识。
遇到椭圆的天体轨道便束手无策了,即便有部分学习者课前预习,知道用到了圆周运动的知识,也是知其然,不知其所以然。
这就要求在教学的过程中给予言语指导,帮助学习者在“发现”万有引力定律的过程中建立圆形轨道的物理模型。
(三)学习者情感态度价值观的分析自古以来,人们对宇宙的奥秘一直保持着浓厚的兴趣,大部分学习者对本章的学习兴趣较高,试图通过本章学习了解天体运动及航天。
成为航天员是很多男生的梦想,其在学习过程中常表现出场独立型,更关注有关天体运动的相关资料。
而女生对天体运动感兴趣的程度比之男生有所不及,多数人养成了善于吸收的学习风格,不善于想象和推理。
此外大部分学习者还惯于用眼睛学习——即视觉学习。
在当前的形势下59.2%的学生学习物理动机来自外部,包括高考压力和教师的赏识等,而内部学习动机相对缺乏,只有32.4%的学生对学习有浓厚兴趣(张学明《高中生物理学习中主体性体现调查、分析及对策物理通报2006年第1期》)。
因此在教学过程中教育者要注意在万有引力定律得出过程中,让学习者体会复杂运动后面隐藏着简洁的科学规律。
高中物理优秀教案【5篇】
高中物理优秀教案【5篇】物理源于生活也必须应用于生活。
可以说,物理知识和人们的生产生活实践是密不可分的,下面小编为大家收集整理了“高中物理教案”,欢迎阅读与借鉴!高中物理教案1一、课题:万有引力定律二、课型:概念课(物理按教学内容课型分为:规律课、概念课、实验课、习题课、复习课)三、课时:1课时四、教学目标(一)知识与技能1.理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
2.知道万有引力定律公式的适用范围。
(二)过程与方法:在万有引力定律建立过程的学习中,学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
(三)情感态度价值观1.培养学生研究问题时,抓住主要矛盾,简化问题,建立理想模型的处理问题的能力。
2.通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程,说明科学研究的长期性,连续性及艰巨性,提高学生科学价值观。
五、教学重难点重点:万有引力定律的内容及表达公式。
难点:1.对万有引力定律的理解;2.学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
六、教学法:合作探究、启发式学习等七、教具:多媒体、课本等八、教学过程(一)导入回顾以前对月-地检验部分的学习,明确既然太阳与行星之间,地球与月球之间、地球对地面物体之间具有与两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比的引力。
这里进一步大胆假设:是否任何两个物体之间都存在这样的.力?引发学生思考:很可能有,只是因为我们身边的物体质量比天体的质量小得多,我们不易觉察罢了,于是我们可以把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律.然后在学生的兴趣中进行假设论证。
(二)进入新课学生自主阅读教材第40页万有引力定律部分,思考以下问题:1.什么是万有引力?并举出实例。
教师引导总结:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力。
日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
高中物理 3.2《万有引力定律》教案 教科版必修2
第三章第2节万有引力定律
教学目标
知识与技能
1.了解人类对天体运动探索的发展历程。
2.了解开普勒三大定律。
3.了解万有引力定律的发现过程。
4.知道万有引力定律。
5.知道引力常数的大小和意义。
过程与方法
1.通过对“地心说”与“日心说”争论的评述,提高交流、合作能力。
2.以科学探究的方式,了解牛顿是怎样发现万有引力定律的。
情感、态度与价值观
1.由人类对天体运动的探究过程,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。
2.让学生认识到科学的想象力建立在对事物长期深入的思考基础上。
3.树立把物理事实作为证据的观念,形成根据证据、逻辑和既有知识进行科学解释的思维方法。
教学重点
万有引力定律及其建立过程
教学难点
万有引力定律的发现过程。
牛顿将天体间的力与地面物体受到的重力想象成同一性质的力,而这种想象是建立在十分抽象的逻辑推理之上的。
教学准备
CAI课件
课时安排
1课时。
高中物理 第三章 万有引力定律 2 万有引力定律教案2
第2节万有引力定律教学环节教师活动学生活动设计说明引入新课新课教学引导学生阅读教材第47 页,由向心力公式和开普勒第三定律推导出:一、若把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动,太阳与行星间的引力规律的推导.学生讨论并回答:太阳对行星的引力 F 为行星运动所受的向心力,即其中m 为行星的质量,r 为行星轨道半径,即太阳与行星的距离.由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星与太阳的距离的二次方成反比.即:根据牛顿第三定律,太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的相互作用力.既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比,那么行星对太阳也有作用力,也应与太阳的质量M 成正比,即:让学生参与论证牛顿的猜想讨论与思考课堂讨论学生分析引导学生阅读教材第49 页“物理在线”牛顿的月地检验的内容对此问题,英国科学家牛顿做了深入的思考与分析,下面就让我们一起来经历一下这个思考过程.二、牛顿的猜想(一)猜想一——关于苹果和月亮受力关系的猜想苹果与月亮受到的力可能是同一种力.1.树上脱落的苹果为什么会落地而不飞向天空?2.如果苹果树长得像山一样高,结果如何?3.如果苹果树长到月亮轨道的高处,结果又如何?4.那么天上的月亮为什么掉不下来?5.如果月亮停止转动,月亮也会掉下来吗?6.如果苹果具有抛射速度,是否会像月亮一样落不下来呢?牛顿的抛体设想:将物体抛出,速度越大,抛射越远,当速度大到一定值,物体将绕地飞行,永不触及地球.(二)猜想二——关于苹果和月亮受力规律的猜想既然月亮绕地球运行的方式与行星绕太阳的运行方式相似,那么地球对月亮的引力和太阳对行星的引力就有可能是同一种力,如果这种猜想成立,再结合上一猜想,那么苹果受到的力与月亮用文字表述为:太阳与行星之间的引力,与它们质量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比.牛顿还研究了月地间的引力、许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律,他把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律.学生答:1.苹果受重力作用.2.依然落地.3.依然落地.4.月球绕地球旋转,所受地球引力提供向心力.5.是的6.是的结论:苹果受到的力与月亮受到的力应该是同一种力.课堂思考介绍牛顿的工作牛顿的功绩万有引力定律受到的力应遵从“平方反比”的关系.如何来检验进一步的猜想呢?下面列出的是当时可以测量的物理量,根据这些量,请你分析怎样可以检验地球对月亮的引力与距离的平方成反比的关系?(三)猜想三——大胆合理外推既然苹果与地球、月亮与地球以及行星与太阳之间的力都是同一种的力,那么你有何想法?牛顿利用他发明的微积分解决了式中 r 的含义, r 是指两星体球心间的距离.他运用相当复杂的几何方法根据开普勒第二定律,证明了这个规律在行星进行椭圆轨道运行时仍然成立.牛顿在 17 世纪 60 年代到 17 世纪 80 年代的 20 年中,把引力思想不断扩展最终扩展到宇宙万物中:任意两个物体之间都存在吸引力.牛顿的理论著作:1687 年发表《自然哲学的数学原理》,对猜想进行严格地理论证明.三、万有引力定律(一)内容任何两个物体之间都存在相互作用的引力,这个力的大小与这两个物体的学生回答:月球轨道处的加速度结论:苹果受到的引力与月亮受到的引力应该遵从“平方反比”的关系.学生回答:地球对卫星也遵守平方反比关系.体会牛顿的思维过程万有引力的验证万有引力常量的测量引导学生阅读教材第质量的乘积成正比,与两物体之间的距离的二次方成反比.(二)表达式:式中: G 为万有引力常量, r 为两物体中心的距离.相距很远的物体可以看成质点,对球形物体而言, r 为球心距离.(三)适用条件:两质点之间四、万有引力的验证(一)哈雷彗星回归预测(二)万有引力常量的测量虽然万有引力的准确性被验证了,但人们还是被一些问题困扰着:物体间的引力能否测出?万有引力常量 G 数值为多大?1798 年卡文迪许通过精巧设计的实验测出万有引力常量.1.实验原理简介:模拟卡文迪许扭秤实验的实验过程.该实验设计有什么巧妙之处?学生记笔记.学生介绍课下查找的资料.1682 年 8 月,天空出现一颗特殊彗星,它非常明亮且拖着长长的彗尾.哈雷认真观测了这颗彗星,并与历史上的记录做了比较,发现曾经有两颗彗星与这颗彗星很像,很可能是同一颗彗星.于是哈雷大胆地猜想:彗星会回归,且具有固定的周期和轨道.但当时牛顿还没提出万有引力定律,哈雷无法具体证明这种猜想.等万有引力定律正式提出后,哈雷进行计算,算出椭圆轨道和周期,并预测 76 年后彗星会回归.1758 年 12 月 2 5 日晚,那颗彗星果真被人们所发现.哈雷的预言成功了,牛顿的万有引力定律也得到了有力的验证!实验原理简介①将两个小球固定在杆上,并用金属细丝悬挂起来,当两个大球分别靠近小球时,杆转动,金属细了解地月检验49 页“课外阅读”卡文迪许扭秤实验播放动画课堂思考生活实例思考问题2.利用光的反射巧妙地将微小形变进行了放大这个实验从设计到测量对科学家都是极大的挑战,卡文迪许研究了整整 50年才成功.3.实验数据当时测量的G值为,现在公认的 G 值为G 值的物理含义:两个质量为 1kg的物体相距 1m 时,它们之间万有引力为 6.67×10-11 N.生活实例:两个质量为 50kg 的同学相距0.5m 时的相互吸引力有多大?太阳与地球之间的引力大约是 1022N可见:一般物体之间的万有引力太小了,因此通常不考虑.4.扭秤实验的意义证明了万有引力的存在,使万有引力定律进入了真正实用的时代,卡文迪许是第一个在实验室里称出地球质量的人.万有引力定律发现的意义是什么?五、万有引力定律发现的意义:(一)第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律.(二)把地上的力与天上的力统一起来,提供了研究天体运动的理论基础,在文化发展史上重大意义,使人们有信心理解天地间的各种事物的信心,解放了人们的思想,在科学文化的发展史上起到了积极的推动作用.思考:1.万有引力与重力的关系是什么?2.万有引力定律在天文学上有哪些丝扭转,与杆的转动相抗衡,平衡时杆不再转动.金属细丝转过的角度与大小球之间的引力对应,通过转角可以求出引力.②在金属丝上装上一块平面镜,随金属细丝一起旋转,光线射到平面镜后反射,在较远的光屏观察光斑的移动,就可以测出金属细丝转过的角度.学生答:利用光的反射巧妙地将微小形变进行了放大.学生回答:依据:学生回答:体会万有引力定律发现的意义理体第二节万有引力定律一、若将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动,太阳与行星间的引力规律的推导:二、牛顿的猜想结论1:苹果受到的力与月亮受到的力应该是同一种力.结论2:苹果受到的引力与月亮受到的引力应该遵从“平方反比”的关系.结论3:任意两个物体之间都存在吸引力.三、万有引力定律(一)内容:任何两个物体之间都存在相互作用的引力,这个力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与两物体之间的距离的二次方成反比.(二)表达式:式中:G为万有引力常量,r为两物体中心的距离.相距很远的物体可以看成质点,对球形物体而言,r为球心距离.(三)适用条件:严格地,适用于质点间的相互作用;近似地,用于两个物体间的距离远远大于物体而言,本身的大小时;特殊地,用于两个均匀球体, r 是两球心的距离.四、万有引力定律的验证(一)哈雷彗星回归预测:(二)万有引力常量的测量:测量 G 值为,现在公认的 G 值为G 值的物理含义:两个质量为 1kg 的物体相距 1m 时,它们之间的引力为6.672×10-11 N五、万有引力定律发现的意义(一)第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律.(二)把地上的力与天上的力统一起来,提供了研究天体运动的理论基础,在文化发展史上有重大意义,使人们有信心理解天地间的各种事物,解放了人们的思想,在科学文化的发展史上起到了积极的推动作用.教学流程图:学习效果评价:本节课内容充实,创设情景,引导学生积极参与,使学生经历万有引力定律的科学探究与发现的过程,充分调动了学生的学习兴趣,特别注意培养学生的自学与表达能力,本课的设计可使学生很好地掌握知识,深入地体会科学方法,培养学生良好的思维习惯,使学生更喜爱学习物理.教学反思:本教学设计充分考虑了新教材的特点,教学目标的制定符合课标要求和学生实际,特别突出了过程与方法的指导、渗透.在教学资源方面,充分挖掘了编者的设计意图,并且结合学生层次进行了处理,资源充足、适用.需特别指出的是,本节课将万有引力定律的推导过程留给学生比教师带着推导更能调动学生思维,更方便发现学生的问题.对万有引力常量的处理方法根据新教材的变动做出了相应的调整,既降低了学生学习的难度,又能够加深对万有引力定律的理解.本设计能调动学生的积极性,课堂氛围活跃,参与面广,并且学生能提出一些有意义的问题和见解.本教学设计特别注重体现新课程改革中新的教学理念和教学方式,创设情景,让学生参与讨论交流,使其体验科学探究的过程,领略科学家的风采,学会利用教材资源,培养了学生的自学能力,提高了学生的思维水平.。
最新-高中物理《万有引力定律》教案20 新人教版必修2
内 容
第二节万有引力定律
教 学
目 标
1、了解万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律的公式
教 学
重 点
万有引力定律的含义
教 学
难 点
推导万有引力定律的公式
教 学
方 法
与
教 具
启发式综合教学法(重在引导、启发)
投影仪、投影片
教
学
过
程
教 师 活 动
学 生 活 动
思考匀速圆周运动的线速度与其周期的关系
学生分析:为什么由牛顿第三定律就可以得出这个引力也应与太阳的质量成正比?
思考如何用公式表示引力的大小?
教 师 活 动
学 生 活 动
内 容
内 容
式中的质量单位用kg,距离单位用m,力的单位用N。G为常量,叫做引力常量。
引力常量的意义是:它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。
G=6.67×10-11N·m2/kg2
我们推导万有引力定律是将行星绕太阳运动的轨道简化为圆形轨道来讨论的,而牛顿是在椭圆轨道下证明了万有引力定律的。
3、万有引力定律的适用条件:
(引导学生思考:万有引力定律有没有适用条件呢,如果有,应是什么样的,并投影显示)
(1)、万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算。
写成等式有:
G是一个常量,对任何行星都是相同的。从而得到普遍意义的万有引力定律。
2、基本内容:
自然界中任何两个物体都是相互吸引的。引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
高中物理 万有引力定律教案 新人教版必修2
《万有引力定律》教学设计(人教版新课标实验教科书《物理必修②》第七章第三节)【教材分析】万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗,它歌颂了前辈科学家的科学精神,也展现了科学发展过程中科学家们富有创造性而又严谨的科学思维,是发展学生思维能力难得的好材料,本节课内容充分利用这些材料发展学生的科学思维能力。
教科书在尊重历史事实的前提下,通过一些逻辑思维的铺垫,让学生以自己现有的知识基础身于历史的背景下,.根据已知规律(开普勒第一、第二定律和牛顿第三定2rMmGF 。
与太阳使行星运动的力是不是地检验从上述物理学史进程中,可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一步推演,并与之构成本章的第一单元内容。
同时,本节内容也是下节课教学内容的基础,是本章的教学重点,在高中物理中占有重要地位。
【学生分析】从知识结构来看,在学习万有引力定律前,学生已经对力、重力、向心力、太阳对行星的引力、加速度、重力加速度(即自由落体运动的加速度)、向心加速度等概念有了较好的理解,并且掌握自由落体运动和圆周运动等运动规律,能熟练运动牛顿运动定律解决动力学问题。
已经完全具备深入探究和学习万有引力定律的起点能力。
从知识建构的历史进程来看,在上一节中学生经历了太阳与行星间引力的探究过程,从中向学生渗透了发现问题、提出问题、猜想假设、推理论证等方法思想,依照学生的认知心理特点,同时根据上节课“说一说”中的问题,很容易在他们脑中形成这样一个问题:太阳与行星间引力规律是否适用于我们与地球间的相互作用?从而位我们进一步演绎万有引力定律“发现之旅”,确定了转接点,也引入本节新课内容。
然高一学生其思维方式容易停滞在知识接受层面,而忽视概念间、规律间的相互联系,且很多学生不能建立明确的动态的物理图像或物理情景,进而无法通过同化和顺应,完成知识的建构过程。
因此,在教学过程中要注重从学生实际入手,依据学生认知规律,注重创设物理情景,创造和谐、民主、自由课堂气氛,进行探究教学。
高中物理《万有引力定律》教案(2)教科版必修2
万有引力定律一.设计思想:本章学生通过有关史实了解万有引力的发现过程。
知道万有引力定律。
认识发现万有引力定律的重要意义,体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
了解科学技术的互动作用,发展学生的好奇心求知欲及探索科学的兴趣。
本节内容是万有引力定律应用的归纳与总结,要求通过本节的习题,树立万有引力定律在天体运动中应用的基本思想,理清各物理量之间的关系,把握求解天体运动问题的基本思路和方法。
课堂教学中通过交流与讨论完成教学任务,在教学中逐步渗透物理学研究问题的方法。
教学目标:知识与技能:了解万有引力定律的建立线索.进一步理解万有引力在天文学上的应用。
能够应用万有引力定律公式和向心力公式进行相应的计算。
能够简单综合分析相关的实际问题。
过程与方法:1.通过了解万有引力定律的建立线索.领略人类对宇宙的认识与研究方法。
2.通过了解万有引力定律的应用,体会理论对实践的指导价值.情感态度与价值观:通过了解万有引力定律的建立线索,体会人类对真理的不屈不挠的追求精神。
通过了解万有引力定律的应用,领略人类智慧的光芒,理解意识的能动作用的巨大通过本章知识复习,增强学生对宇宙空间研究的兴趣,激发学生致力于科学研究的激情和献身精神。
教学的重点与难点:1.教学重点:万有引力与圆周运动的结合应用。
2.教学难点:1通过万有引力定律建立线索的了解,理解理论的建立方法。
2万有引力在天文学上的应用。
四.教学内容及变化本节内容包括万有引力定律的建立线索及万有引力与圆周运动的结合应用,主要变化有:教学内容的调整。
增加了物理学史的内容,领略理论建立的过程,体验建立过程的艰辛和得到结论的喜悦。
通过天体运动中对轨道和重力的处理,强调了物理问题研究的科学方法-“近似处理”通过实例,增加了物理与科学技术的联系。
五.教学方法及教学策略建议意教学方法:讨论练习探究讲授教学策略:【新课导入】万有引力定律的建立线索是什么?【师生共同活动】万有引力定律的建立线索神奇行星运动,第谷的观测数据不完整的事实(或不严谨的推理)开普勒行星运动定律猜想与假设太阳对行星的引力行星对太阳的引力(作用力与反作用力)可检验的结论太阳与行星间的引力F∝GMm/R2观测数据支持“地球与月球的引力”。
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万有引力定律(示范课教案)
泾县中学物理组张学龙
一、教学目标:
(一)、知识目标:⒈了解万有引力定律得出的思路和过程。
⒉理解万有引力定律的含义并会推导。
⒊知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律。
(二)、能力目标:⒈培养学生建立物理模型的能力
⒉培养学生的科学推理能力
⒊用数学公式表述物理概念和规律的能力。
二、教学重点:⒈万有引力定律的推导。
⒉万有引力定律的内容及表达公式。
三、教学难点:⒈对万有引力定律的理解;①用数学公式描述万有引力定律;
②计算万有引力时物体间距离的含义;
⒉对万有引力的理解:①地面物体受到的重力与天体间的引力性质相同;
②一般物体间的引力很小,学生缺乏感性认识;
四、教学方法:⒈对万有引力定律的推导-采用分析推理、归纳总结的方法。
⒉对疑难问题的处理-采用讲授法、例证法。
五、教学过程:
〖复习引入〗
上节课讲述了开普勒定律是描述天体运动的基本规律,回答了行星怎样运动的问题,(提问)
行星为什么这样运动是这节课要研究的问题。
〖新课教学〗
㈠、对行星运动的动力学原因的认识:(阅读课本第一段)
对于行星运动的动力学原因的解释,人们也进行了长期的探索。
科学家们面对实践中发现的问题,进行了大胆的猜想和假设。
1.天体引力的假设:
伽利略:一切物体都有合并的趋势,这种趋势导致天体作圆周运动。
开普勒、吉尔伯特:行星是依靠从太阳发出的磁力运行的,这是早期的引力思想。
笛卡尔:“旋涡”假设,宇宙空间存在一种不可见流质“以太”,形成旋涡,带动行星运动。
牛顿:“月-地”检验的思想实验,推测地球对月球的引力与地球对物体的重力是同样性质的力。
2.平方反比假设:
布里阿德(法):首次提出了引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克:利用向心力公式和开普勒定律按照圆轨道推出行力与太阳之间的距离平方成反比。
牛顿:成功地运用了质点模型,证明了如果太阳与行星之间的引力与距离平方成反比,则行星的轨道是椭圆。
并阐述了普遍意义上的万有引力定律。
㈡、万有引力定律
1、定律的推导:
两次简化:①行星运动的椭圆轨道简化成圆形轨道。
②把天体看成质点。
设行星的质量为m ,与太阳的距离为r ,运行的速度为v ,周期为T ,太阳对行星的引力F 提供行星做匀速圆周运动的向心力。
2v
F m r =
又∵2r v T
π= ∴32224r m F T r π= 由开普勒第三定律:3
2r k T
= 则引力F 与行星的质量成正比,与行星到太阳的距离成反比。
根据牛顿第三定律,行星吸引太阳的引力与太阳吸引行星的力大小相等,那么这个引力也应与太阳的质量成正比。
2Mm F r ∝ 则 2Mm F G r = G 是一个常量,对任何行星都是相同的。
[比例系数G 于100多年后才被测定(1687-1798)]
将此关系运用到月球使地球的运动以及其他天体中,发现它们间的引力跟太阳与行星的引力遵循同样的规律,从而牛顿将此规律推广到自然界中任意两个物体之间,得到具有普遍意义的万有引力定律。
2、定律的表述:
⑴表述:自然界中任何两个物体都是相同吸引的,引力大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离平方成反比。
⑵公式:122m m F G r
=。
⑶各物理量的含义:
① F -牛顿(N );m -千克(kg )
② r 的含义:较远时,可视为质点的两个物体间的距离;
较近时,质量分布均匀的球体的球心间的距离。
其单位为:米(m)
③引力常量1122 6.6710/G N m kg -=⨯
3、定律的理解:
⑴、任何两个物体之间都存在引力。
⑵、万有引力定律公式中的 r ,其含义是两个质点间的距离。
(课件)
⑶、物体因为有质量而产生引力(质量是引力产生的原因)。
⑷、重力是万有引力的分力。
(课件)
③科学推想,形成等式
①建立模型,温故探新
④实验验证,形成概念 ②数学推导,总结规律
4、定律的适用条件:
⑴万有引力只适用于质点间引力大小的计算,当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有引力计算。
⑵当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的引力也可由公式直接计算,但式中的r是两球心间的距离。
⑶当研究物体不能看成质点时,可把物体假想分割成无数个质点,求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质点的万有引力然后求合力。
(三)、万有引力定律的重要意义
⑴是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
⑵在科学文化发展史上起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心,人们有能力理解天地间的各种事物。
(四)、巩固练习
⒈要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法不可采用的是:
A、使两物体的质量各减小一半,距离不变;
B、使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变;
C、使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变;
D、距离和质量都减为原来的1/4。
⒉火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的1/9;那么地球表面50 kg 的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的倍。
⒊两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为F。
若两个半径为原来2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为:
A、4F
B、2F
C、8F
D、16F
(五)、作业:
作业:P107: 2,3,4
思考:P107: 1,5
(欢迎光临指导,并提出宝贵意见!)
泾县中学:张学龙
二〇〇四年三月二十三日。